水套冷發電機的風路的製作方法

2023-05-08 10:11:31

專利名稱：水套冷發電機的風路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種發電機的風路，特別涉及一種水套冷發電機的風路。
背景技術：
水套冷發電機的風路由定轉子之間的氣隙風路、轉子軸向、徑向風路、機座內的水套風路和風扇組成。當電機轉動時，熱空氣進入水套中的直通風管，被冷卻水冷卻後，再回到電機中，經定轉子之間的氣隙風路和轉子軸向、徑向風路吸收熱量後，再進入水套進行換熱，通過風路中空氣介質的循環流動，將電機產生的熱量帶走。一般水套冷發電機的風路中，存在定、轉子之間的氣隙風路中冷卻介質流量較小，而轉子軸向風路中冷卻介質流量較大，造成轉子風路短路，轉子繞組的熱量沒有被冷卻介質充分帶走；使轉子繞組發熱嚴重； 同時風路設計時往往忽略定子繞組端部的冷卻，使得定子繞組端部局部流動的冷卻介質太少，同時還存在轉子風路中的冷卻介質沒有得到充分的熱交換的問題，造成發電機整體溫升過高的問題。
發明內容本發明提供了一種水套冷發電機的風路，解決了現有水套冷發電機的風路熱交換不充分造成發電機整體溫升過高問題。本發明是通過以下方案解決以上問題的水套冷發電機的風路，包括在轉子鐵芯中設置的轉子軸向通風道、定子與轉子之間形成的環形氣隙和固定在機座上的環形水套中並排設置的直通風管，在轉子驅動端上設置有風扇葉片，當轉子旋轉時，風沿轉子驅動端處的水套的直通風管的入風口到轉子非驅動端處的水套的直通風管的出風口，再並行的沿環形氣隙和轉子軸向通風道回到轉子驅動端處的水套的直通風管的入風口，形成循環冷卻風路，在環形水套中設置有回流風管，在環形水套的進風口環形端板內圈上設置有環形擋風圈，在環形水套的出風口環形端板上設置有U形管，U形管的一端與回流風管的入風口連通，U形管的另一端與並排設置的直通風管中的一根直通風管的出風口連通，回流風管的出風口設置在環形擋風圈的內側；在轉子鐵芯上均勻設置有與轉子軸向通風道連通的徑向通風道，在徑向通風道中設置有隔片，隔片在徑向通風道的同一圓周上等弧度間隔設置。在轉子軸向通風道的出風口處設置有錐形擋風筒。定子鐵芯中的定子繞組槽口高度L2與環形氣隙的徑向高度Ll的比為4-8。本發明在保證發電機電氣氣隙不變的情況下，增加了定轉子氣隙風路中的流量並設置了轉子徑向風路，增大了轉子的散熱面積，使風路中空氣介質的換熱更加充分，有效控制了發電機的溫升。

圖1是本發明的風路結構示意圖；[0010]圖2是本發明的轉子鐵芯的風路示意圖；圖3是本發明的定子鐵芯繞組端部的風路示意圖。
具體實施方式
水套冷發電機的風路，包括在轉子鐵芯13中設置的轉子軸向通風道18、定子與轉子之間形成的環形氣隙12和固定在機座1上的環形水套2中並排設置的直通風管5，在轉子驅動端16上設置有風扇葉片，當轉子旋轉時，風沿轉子驅動端處的水套的直通風管5的入風口到轉子非驅動端17處的水套的直通風管5的出風口，吹過非驅動端定子繞組端部 11，再並行的沿環形氣隙12、轉子軸向通風道18，以及轉子徑向通風道14回到轉子驅動端處的水套的直通風管5的入風口，形成循環冷卻風路，在環形水套2中間隔地設置有回流風管7，在環形水套的進風口環形端板3的內圈上設置有環形擋風圈21，在環形水套的出風口環形端板4上設置有U形管6，U形管6的一端與回流風管7的入風口連通，U形管6的另一端與並排設置的與回流風管7相鄰的一個直通風管的出風口連通，回流風管7的出風口 8設置在環形擋風圈21的內側，使吹出的冷風吹到驅動端定子繞組端部10上；在轉子鐵芯 13上均勻設置有與轉子軸向通風道18連通的徑向通風道14，在徑向通風道14中設置有隔片15，隔片15在徑向通風道14的同一圓周上等弧度間隔設置，當轉子旋轉時，該組隔片就像風扇的葉片一樣，增大轉子中風的流量，同時，隔片15在加工轉子鐵芯時，起到間隔轉子鐵芯段的作用，徑向通風道的寬度與鐵芯段的寬度比為0. 16-0. 25。在轉子軸向通風道18的出風口處設置有錐形擋風筒19，使轉子軸向出風口的通風孔較進風口處明顯減小，加大了軸向風路中的風阻，強迫冷卻介質既經過轉子軸向又經過徑向風路後再流出，充分帶走轉子熱量，一般轉子進出風口處的通風孔半徑比為2. 5左右ο定子鐵芯9中的定子繞組槽口高度L2與環形氣隙的徑向高度Ll的比為4_8，使得通過環形氣隙的通風面積數倍增加。水套冷發電機的風路，包括在轉子鐵芯中設置的轉子軸向、徑向通風道、定子與轉子之間形成的環形氣隙和固定在機座上的環形水套中並排設置的直通風管，在轉子驅動端上設置有風扇葉片，當轉子旋轉時，冷卻介質從進入經過水套被冷卻後從非驅動端吹出，進入發電機本體，分別經過定轉子之間的沿環形氣隙、轉子軸向、徑向通風道帶走發電機的熱量後再次進入驅動端的直通風管，形成循環冷卻風路。本發明通過增加定子鐵芯中槽口高度L2與環形氣隙的徑向高度Ll的比值，該比值為4-8，在保證發電機電氣氣隙不變的情況下，增加了定轉子氣隙中的冷卻介質流量，並設置了轉子徑向風路，在轉子鐵芯上均勻設置有與轉子軸向通風道連通的徑向通風道，在徑向通風道中設置有隔片，隔片在徑向通風道的同一圓周上等弧度間隔設置，增大了轉子的散熱面積，在轉子軸向通風道的出風口處設置有錐形擋風筒，杜絕了轉子風路的短路現象，強迫冷卻介質經過轉子徑向通風道和定轉子之間的氣隙，充分帶走轉子繞組的熱量後再流出。本發明在環形水套中設置有回流風管，冷卻介質經過直通風管後進入布置在出風口環形端板上的U形管，U形管的兩端分別與兩個直通風管相聯，冷卻介質通過U形管後進入另一個直通風管再從布置於定子繞組端部外側的回流風管出風口流出，冷卻介質回流到定子繞組端部，達到冷卻定子繞組端部的目的。
權利要求1.一種水套冷發電機的風路，包括在轉子鐵芯(13)中設置的轉子軸向通風道(18)、定子與轉子之間形成的環形氣隙(12)和固定在機座(1)上的環形水套(2)中並排設置的直通風管(5)，在轉子驅動端(16)上設置有風扇葉片，當轉子旋轉時，風沿轉子驅動端處的水套的直通風管(5)的入風口到轉子非驅動端(17)處的水套的直通風管(5)的出風口，再並行的沿環形氣隙(12)和轉子軸向通風道(18)回到轉子驅動端處的水套的直通風管(5)的入風口，形成循環冷卻風路，其特徵在於，在環形水套(2)中設置有回流風管(7)，在環形水套的進風口環形端板(3)內圈上設置有環形擋風圈(21)，在環形水套的出風口環形端板(4) 上設置有U形管(6)，U形管(6)的一端與回流風管(7)的入風口連通，U形管(6)的另一端與並排設置的直通風管(5)中的一根直通風管的出風口連通，回流風管(7)的出風口(8)設置在環形擋風圈(21)的內側；在轉子鐵芯(13)上均勻設置有與轉子軸向通風道(18)連通的徑向通風道(14)，在徑向通風道(14)中設置有隔片(15)，隔片(15)在徑向通風道(14)的同一圓周上等弧度間隔設置。
2.根據權利要求1所述的一種水套冷發電機的風路，其特徵在於，在轉子軸向通風道 (18)的出風口處設置有錐形擋風筒(19)。
3.根據權利要求1或2所述的一種水套冷發電機的風路，其特徵在於，定子鐵芯(9)中的定子繞組槽口高度L2 (20)與環形氣隙(12)的徑向高度Ll的比為4-8。
專利摘要本實用新型公開了一種水套冷發電機的風路，解決了現有水套冷發電機的風路熱交換不充分造成發電機整體溫升過高問題。包括在轉子鐵芯(13)中設置的轉子軸向通風道(18)、定子與轉子之間形成的環形氣隙(12)和固定在機座(1)上的環形水套(2)中並排設置的直通風管(5)，在環形水套(2)中設置有回流風管(7)，在環形水套的進風口環形端板(3)內圈上設置有環形擋風圈(21)，在轉子鐵芯(13)上均勻設置有與轉子軸向通風道(18)連通的徑向通風道(14)，在徑向通風道(14)中設置有隔片(15)，隔片(15)在徑向通風道(14)的同一圓周上等弧度間隔設置。本實用新型使水套冷發電機的空氣介質的換熱充分，有效控制了發電機的溫升。
文檔編號H02K1/16GK202334146SQ20112047037
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月23日 優先權日2011年11月23日
發明者喬俊麗, 曹維軍, 溫俊偉, 王金松 申請人:中船重工電機科技股份有限公司